Obtención de plantas haploides de cultivares argentinos de trigo pan (Triticum aestivum L.) por cultivo de anteras y cruzamientos con maíz

Abstract

La utilización de haploides duplicados, dihaploides o doblehaploides en unprograma de mejoramiento de trigo permite acortar el tiempo requerido para ellanzamiento al mercado de un nuevo cultivar. El objetivo del presente trabajo fue evaluar dos metodologías de obtención de haploides para su utilización en programas de mejoramiento de trigos argentinos. La técnica de cultivo de anteras fue utilizada en 24 genotipos y cultivares. Los mejores resultados se obtuvieron cultivando anteras de plantas creciendo en condiciones normales de campo y utilizando frío como pretratamiento. Un promedio de 9,93% de las anteras cultivadas generaron callos a partir de los cuales se obtuvieron plantas verdes y albinas (2,47 y 0,74% de las anteras cultivadas, respectivamente). Cinco líneas resultaron recalcitrantes para la inducción de callo. Considerando solamente los genotipos respondedores, con las micrósporas en estado uninucleado medio y en medio de inducción líquido con 10% (p/v) de ficoll-400, 1,5 mg.l-1 de 2,4-D y 0,5 mg.l-1 de cinetina, suplementado con maltosa, se obtuvo una media de 9,2% de plantas verdes. En cuanto a los cruzamientos intergenéricos, el 12,2% de un total de 26976 flores polinizadas produjeron embriones en un rango de 0,3 a 33,2%, dependiendo del genotipo y la fecha de corte de las espigas. El 19,6% de los embriones cultivados, en promedio, desarrollaron en plantas verdes, con un máximo de 45,7% en uno de los genotipos utilizados. El número de plantas verdes producidas cada 100 flores polinizadas varió de 0 a 8%, con una media general de 2,4. Con este tratamiento no se obtuvieron plantas albinas. También fue posible determinar el período más apropiado para la recolección de espigas, que abarcó desde que la mitad de la espiga fue visible hasta la emergencia total. En ese período se obtuvieron valores promedio de 7,15 embriones por espiga (22%) y 1,67 plantas por espiga (5,2%). Las diferencias entre los genotipos y las fechas de corte de las espigas en relación con la producción de embriones y plantas fueron altamente significativas. Comparando ambas técnicas y en función de la menor influencia del genotipo, facilidad de aplicación, ausencia de albinismo, rapidez y menores costos involucrados, la técnica de trigo x maíz resulta más onveniente para la obtención de haploides de trigo pan. No obstante, el cultivo de anteras podría incluirse en los programas argentinos de mejoramiento de trigo pan, especialmente cuando los genotipos más respondedores se encuentren involucrados en los cruzamientos.

Doubled haploids can be used to shorten the time needed for the release of anew cultivar in wheat breeding programs. The aim of this work was to evaluate twotechniques of haploid production in order to include them into Argentinean wheatbreeding programs. Twenty-four cultivars and genotypes were tested for antherculture response. The best results were obtained by culturing anthers of plantsgrowing under field conditions and using cold as a pretreatment. An average of9.93% of the cultured anthers produced calli, from which green and albino plantswere recovered (2.47 and 0.74% of the cultured anthers, respectively). Five lineswere recalcitrant for callus induction. Considering only the responsive genotypes,culturing anthers with microspores at medium uninucleate stage and using liquidmedia with 10% (w/v) of Ficoll-400, 1.5 mg.l-1 of 2,4-D, 0.5 mg. l-1 of kinetine,supplemented with maltose, the average of green plants obtained was 9.2%.Concerning distant hybridization, from a total of 26976 pollinated florets, 12.2% produced embryos that ranged from 0.3 to 33.2% depending on the genotype andspike harvesting date. An average of 19.6% of the embryos developed into greenplants, with a maximum of 45.7% in one of the genotypes utilized. The number ofgreen plants produced per 100 pollinated florets ranged from 0 to 8% with anoverall mean value of 2.4%. There was no evidence of albinism in the regeneratedplants. It was possible to determine the most suitable interval for the harvest of thespikes, from the appearance of the half uncovered spike to its complete emergence.In that period mean values of 22% (7.15 embryos per spike) and 5.2% (1.67 plantsper spike) were obtained. Differences among wheat genotypes and spike harvestingdate for embryo formation and plantlet production were highly significant. Theless genotype influence, easeness of application, absence of albinism, rapidnessand fewer costs involved make the wheat x maize hybridization technique moreconvenient than anther culture for the production of haploids in our plant materials.However, anther culture could also be included into Argentinean breedingprograms, especially when the more responsive genotypes are involved in thecrosses.